Estructura del ADN (Ácido Desoxirribonucleico)

Cadenas helicoidales. Sucesión de bases

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26/03/01

Lab. de Biología

Estructura del ADN

Deseamos ofrecer aquí una estructura radicalmente distinta para la sal del ácido desoxirribonucleico. Esta estructura tiene dos cadenas helicoidales cada vuelta en torno al mismo eje.Hemos hecho las suposiciones químicas usuales, más específicamente, que cada cadena consiste en grupos fosfato-diéster uniendo residuos de -D-desoxirribofuranosa con enlaces 3',5'. Las dos cadenas (pero no sus bases) se relacionan por una díada perpendicular al eje de la fibra. Ambas cadenas siguen una hélice dextrógira, pero debido a las díadas las secuencias de átomos en las dos cadenas corren en direcciones opuestas. Cada una de las cadenas, por separado se parece al modelo N1 1 de Furberg (2); esto es, las bases están sobre la parte interna de la espira y los fosfatos en la externa. La configuración del azúcar y los átomos cercanos se aproxima a la "configuración estándar" de Furberg, el azúcar se dispone perfectamente perpendicular a la base adjunta. Hay un residuo sobre cada cadena cada 3,4 Armstrong en la dirección-z. Hemos asumido un ángulo de 36 grados entre residuos adyacentes en la misma cadena, para que la estructura se repita después de 10 residuos sobre cada cadena, esto es, después de 34 Armstrong. La distancia de un átomo de fósforo desde el eje de la fibra es 10 Armstrong. Como los fosfatos están sobre la parte externa, los cationes tienen fácil acceso a ellos. La estructura es abierta, y su contenido de agua es más bien alto. Para nosotros, a contenidos bajos las bases se acercarían y la estructura sería más compacta.

El aspecto novedoso de la estructura es la manera en que las dos cadenas se mantienen unidas por bases púricas y pirimidínicas. Los planos de las bases son perpendiculares al eje de la fibra. Se reúnen en pares, una base de una de las cadenas unida mediante enlaces de hidrógeno a una base de la otra cadena, y así las dos se unen lado a lado con idéntica coordenada z. Una del par debe ser purínica y la otra pirimidínica. Los enlaces de hidrógeno se hacen como se indica a continuación: purina en posición 1 con pirimidina en posición 1; purina en posición 6 con pirimidina en posición 6 [etc.].

Si se asume que las bases sólo aparecen dentro de la estructura en la forma tautomérica más plausible (que es, con la configuración ceto más que con la enol) se encuentran los pares específicos de bases que pueden unirse. Estos pares son: la adenina (purínica) con timina (pirimidínica), y guanina (purínica) con citosina (pirimidínica).

En otras palabras, si una adenina es uno de los miembros de un par, sobre una cadena, entonces el otro miembro debe ser timina; algo similar ocurre para la guanina y la citosina. La sucesión de bases sobre una cadena única no parece estar restringida de ninguna forma. Sin embargo, si sólo pueden formarse determinados pares de bases, se sigue que conociendo la sucesión de bases sobre una de las cadenas, entonces la sucesión sobre la otra cadena queda determinada automáticamente.

Se ha encontrado experimentalmente (3,4) que la relación de adenina a timina, y la relación de guanina a citosina, están siempre muy cerca de la unidad para el ácido desoxirribonucleico. Probablemente es imposible construir esta estructura con un azúcar ribosa en lugar de desoxirribosa, el átomo extra de oxígeno la haría demasiado cerrada y formaría un enlace de van der Waals.

Bibliografía: http: //www.geocities.com/CapeCanaveral/Runway/2349/ADN.htm